JP2763016B2 - 光学素子基板の実装構造 - Google Patents
光学素子基板の実装構造Info
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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-
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- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信や光計測、光情報
処理に用いる光デバイスの構造に関し、特に基板中に光
導波路が形成された光導波路基板や、光基板上に光半導
体素子やレンズ、プリズムなどの光学素子が実装された
光学素子基板のパッケージへの実装構造に関する。
処理に用いる光デバイスの構造に関し、特に基板中に光
導波路が形成された光導波路基板や、光基板上に光半導
体素子やレンズ、プリズムなどの光学素子が実装された
光学素子基板のパッケージへの実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】光技術の発達にともなって光デバイスは
さまざまな分野で適用されている。特に光通信や、光計
測、光情報処理の分野では、より高機能、小形化、そし
て低コスト化が進められている。こうした要求に答える
ための一つの手段として、西原浩；ＯＱＥ８６−１２３
「最近の光集積回路デバイス」（引用文献１）に紹介さ
れているように、最近は基板上に光学素子を配置した光
デバイスが数多く開発されつつある。
さまざまな分野で適用されている。特に光通信や、光計
測、光情報処理の分野では、より高機能、小形化、そし
て低コスト化が進められている。こうした要求に答える
ための一つの手段として、西原浩；ＯＱＥ８６−１２３
「最近の光集積回路デバイス」（引用文献１）に紹介さ
れているように、最近は基板上に光学素子を配置した光
デバイスが数多く開発されつつある。
【０００３】例えば、図５を参照して説明すると、光通
信用光デバイスでは、平成３年特許出願第１０５８３８
号「光半導体モジュール」（引用文献２）にあるように
シリコン基板１上にＬＤ素子７、ＰＤ素子などの光半導
体素子、そしてこれらの光を集光する球レンズ９、光を
分岐、合分波するフィルタ付きプリズム１０などを、あ
らかじめ実装する位置にフォトリソグラフィとエッチン
グ技術を用いて作製した金属薄膜や溝上に配置、固定
し、一つの光学素子ユニットを形成しておく。これをパ
ッケージ４に収容し、パッケージ側面に設けられたコバ
ーガラス窓１３を通し、光軸調整し光ファイバ５に結合
させ、固定するというものである。
信用光デバイスでは、平成３年特許出願第１０５８３８
号「光半導体モジュール」（引用文献２）にあるように
シリコン基板１上にＬＤ素子７、ＰＤ素子などの光半導
体素子、そしてこれらの光を集光する球レンズ９、光を
分岐、合分波するフィルタ付きプリズム１０などを、あ
らかじめ実装する位置にフォトリソグラフィとエッチン
グ技術を用いて作製した金属薄膜や溝上に配置、固定
し、一つの光学素子ユニットを形成しておく。これをパ
ッケージ４に収容し、パッケージ側面に設けられたコバ
ーガラス窓１３を通し、光軸調整し光ファイバ５に結合
させ、固定するというものである。
【０００４】また、さらに発展した光デバイスの一例と
して、M. Kawachi et.al., Electronics Letter 11th A
pril 1985 Vol.21 No.8 pp.314-315“Guided-Wave Op
tical Wavelength-Division Multi/Demultiplexer Usin
g High-Silica Channel Waveguides”（引用文献３）、
C.H. Henry et.al., IEEE Journal of Lightwave Techn
ol. Vol.7 pp.1530-1539(1989)“Gloss waveguides o
n Silicon for hibridoptical packaging ”（引用文献
４）にあるように、火災堆積法などの方法によりシリコ
ン基板上に石英導波路を形成し、この導波路に分岐や合
分波機能を有するようパタンを設けたり、さらに導波路
基板の端面にＬＤ、ＰＤなどの光半導体素子と光ファイ
バを結合させた導波路型光デバイスなどもある。
して、M. Kawachi et.al., Electronics Letter 11th A
pril 1985 Vol.21 No.8 pp.314-315“Guided-Wave Op
tical Wavelength-Division Multi/Demultiplexer Usin
g High-Silica Channel Waveguides”（引用文献３）、
C.H. Henry et.al., IEEE Journal of Lightwave Techn
ol. Vol.7 pp.1530-1539(1989)“Gloss waveguides o
n Silicon for hibridoptical packaging ”（引用文献
４）にあるように、火災堆積法などの方法によりシリコ
ン基板上に石英導波路を形成し、この導波路に分岐や合
分波機能を有するようパタンを設けたり、さらに導波路
基板の端面にＬＤ、ＰＤなどの光半導体素子と光ファイ
バを結合させた導波路型光デバイスなどもある。
【０００５】光情報処理の分野においても、基板に光学
素子を実装してなる光デバイスは現在研究・開発中であ
り、いくつか提案されている。例えば、砂川 他；ｏｑ
ｅＯＱＥ８６−１７７「光時期ディスクアップ用導波路
型作動検出デバイス」（引用文献５）、S. Ura et.al.,
IEEE Journal kf Lightwave Technol. Vol.7 No2Feb.
1989 pp.270-273“Integrated-Optic Interferoimeter
Position Sensor”（引用文献６）、堀田 他；ＯＱ
Ｅ８６−１３０「グレーティング素子構成による干渉型
光集積位置センサ」（引用文献７）にあるように、Ｌｉ
ＮｂＯ3 基板上にゲレーティングを形成し、これで光を
分岐するとともに集光機能ももたせ端面には光半導体素
子を装着させ、小形のＣＤピックアップや光センサを試
作した例もある。
素子を実装してなる光デバイスは現在研究・開発中であ
り、いくつか提案されている。例えば、砂川 他；ｏｑ
ｅＯＱＥ８６−１７７「光時期ディスクアップ用導波路
型作動検出デバイス」（引用文献５）、S. Ura et.al.,
IEEE Journal kf Lightwave Technol. Vol.7 No2Feb.
1989 pp.270-273“Integrated-Optic Interferoimeter
Position Sensor”（引用文献６）、堀田 他；ＯＱ
Ｅ８６−１３０「グレーティング素子構成による干渉型
光集積位置センサ」（引用文献７）にあるように、Ｌｉ
ＮｂＯ3 基板上にゲレーティングを形成し、これで光を
分岐するとともに集光機能ももたせ端面には光半導体素
子を装着させ、小形のＣＤピックアップや光センサを試
作した例もある。
【０００６】これらの基板実装タイプの光デバイスや導
波路型光デバイスでは、基板上に光学素子を配置するこ
とで、高機能、高集積化を図るとともに、半導体のよう
なプロセス技術を用いて量産性を向上させ、低コスト化
を狙いとしていることに特徴がある。
波路型光デバイスでは、基板上に光学素子を配置するこ
とで、高機能、高集積化を図るとともに、半導体のよう
なプロセス技術を用いて量産性を向上させ、低コスト化
を狙いとしていることに特徴がある。
【０００７】これらのデバイスはいずれも基板上に光学
素子を作製または実装後に気密封止するために基板全体
をパッケージに収容する。従来、この光学素子を実装し
た光学素子基板のパッケージへの実装は、シリコンデバ
イスの半導体などと同様、基板を外部への接続端子を有
したパッケージに樹脂などを用いて固着する。半導体の
場合は、電極パタンが形成され、複数の接続端子をもっ
たセラミック基板上にＩＣチップを樹脂により固着し、
さらにセラミックやプラスチックモールドでカバーをす
るのが一般的である。若干半導体デバイスと異なるが、
光デバイスにおいても、例えば、図５に示すように基本
的には金属製パッケージ４に光学素子基板や光導波路基
板を樹脂１５により固定していた。
素子を作製または実装後に気密封止するために基板全体
をパッケージに収容する。従来、この光学素子を実装し
た光学素子基板のパッケージへの実装は、シリコンデバ
イスの半導体などと同様、基板を外部への接続端子を有
したパッケージに樹脂などを用いて固着する。半導体の
場合は、電極パタンが形成され、複数の接続端子をもっ
たセラミック基板上にＩＣチップを樹脂により固着し、
さらにセラミックやプラスチックモールドでカバーをす
るのが一般的である。若干半導体デバイスと異なるが、
光デバイスにおいても、例えば、図５に示すように基本
的には金属製パッケージ４に光学素子基板や光導波路基
板を樹脂１５により固定していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】光デバイスでは電気的
な接続はもちろん、光通信用光デバイスでは光ファイバ
との光学的な接続が必要である。また、光情報処理用光
デバイスでも外部への光ビームによる光学的な結合が不
可欠である。
な接続はもちろん、光通信用光デバイスでは光ファイバ
との光学的な接続が必要である。また、光情報処理用光
デバイスでも外部への光ビームによる光学的な結合が不
可欠である。
【０００９】引用文献２に示したパッケージ４に光学素
子基板（シリコン基板）１を実装し、このパッケージ４
に光ファイバ５を光軸調整・固定する構造では、パッケ
ージ４と光ファイバ５の固着はＹＡＧレーザ溶接などに
より強固な固定が可能であり、信頼性も高い。しかしな
がら、光学素子基板１とパッケージ４の固着が従来、樹
脂１５によりなされていたため、温度変化などが生じる
と光学素子基板１とパッケージ４間で微小な位置ずれを
起こし、光出力が劣化することがあった。
子基板（シリコン基板）１を実装し、このパッケージ４
に光ファイバ５を光軸調整・固定する構造では、パッケ
ージ４と光ファイバ５の固着はＹＡＧレーザ溶接などに
より強固な固定が可能であり、信頼性も高い。しかしな
がら、光学素子基板１とパッケージ４の固着が従来、樹
脂１５によりなされていたため、温度変化などが生じる
と光学素子基板１とパッケージ４間で微小な位置ずれを
起こし、光出力が劣化することがあった。
【００１０】また、引用文献３、引用文献４に示した石
英導波路型光デバイスでは光ファイバは直接導波路基板
の端面に固着されるが、光ファイバはパッケージにも気
密をとるために固着されており、導波路基板とパッケー
ジが位置ずれを起こすと光ファイバと導波路基板端面の
固着部分に大きなストレスが生じ、時には破断すること
もある。引用文献５に示した光をビームにより外部と結
合させる場合でも光学素子基板がパッケージに対して位
置ずれを起こすと光学的な結合効率が低下し、特性劣化
を引き起こしてしまう。このように、光学素子基板を樹
脂によりパッケージに固着する構造では、光学的接続を
必要とする光デバイスの分野では信頼性に問題を生じ易
い。
英導波路型光デバイスでは光ファイバは直接導波路基板
の端面に固着されるが、光ファイバはパッケージにも気
密をとるために固着されており、導波路基板とパッケー
ジが位置ずれを起こすと光ファイバと導波路基板端面の
固着部分に大きなストレスが生じ、時には破断すること
もある。引用文献５に示した光をビームにより外部と結
合させる場合でも光学素子基板がパッケージに対して位
置ずれを起こすと光学的な結合効率が低下し、特性劣化
を引き起こしてしまう。このように、光学素子基板を樹
脂によりパッケージに固着する構造では、光学的接続を
必要とする光デバイスの分野では信頼性に問題を生じ易
い。
【００１１】また、光デバイスにおいては位置ずれでけ
でなく、樹脂から発生するアウトガスにより、光半導体
素子の発光／受光面やレンズやプリズムなどの光学素子
が曇ってしまうという独自の問題も有する。
でなく、樹脂から発生するアウトガスにより、光半導体
素子の発光／受光面やレンズやプリズムなどの光学素子
が曇ってしまうという独自の問題も有する。
【００１２】さらに、樹脂１５による光学素子基板１と
パッケージ４に固着では、半導体と比べ光学素子基板が
大きいため、樹脂もより多く必要とし、かつ固着を強力
にする必要があることから、半導体などと同種のに樹脂
を用いることは困難であり、一般的に光デバイスで用い
る樹脂は硬化までに数十分から数時間を要し、このため
生産性もよくないという問題があった。
パッケージ４に固着では、半導体と比べ光学素子基板が
大きいため、樹脂もより多く必要とし、かつ固着を強力
にする必要があることから、半導体などと同種のに樹脂
を用いることは困難であり、一般的に光デバイスで用い
る樹脂は硬化までに数十分から数時間を要し、このため
生産性もよくないという問題があった。
【００１３】それ故に本発明の光学素子基板の実装構造
は、光学素子基板とパッケージ間の位置ずれがなく、ア
ウトガスもない信頼性が高く、しかも生産性に優れた実
装構造を提供する。
は、光学素子基板とパッケージ間の位置ずれがなく、ア
ウトガスもない信頼性が高く、しかも生産性に優れた実
装構造を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも基板中に光導波路が形成されているか、もしくは基
板の表面に光学素子が実装されている光学素子基板と、
前記光導波路もしくは前記光学素子と光学的に結合する
光ファイバと、前記光学素子基板を収容する溶接可能な
材料からなるパッケージを具備してなる光デバイスの光
学素子基板の実装構造において、前記光学素子基板の両
側面近傍の表面には、溶接可能な材料からなるブロック
が固着されており、球レンズと側面に光分岐用フィルタ
とを備えたプリズムが前記光学素子基板の表面に形成さ
れた配置用溝に嵌め込まれて固着されており、前記光学
素子が前記光学素子基板上に形成した金属薄膜の上に配
置して固定されており、前記ブロックと前記パッケージ
の接触部分とが溶接部により溶接固定されていることを
特徴とする光学素子基板の実装構造が得られる。
とも基板中に光導波路が形成されているか、もしくは基
板の表面に光学素子が実装されている光学素子基板と、
前記光導波路もしくは前記光学素子と光学的に結合する
光ファイバと、前記光学素子基板を収容する溶接可能な
材料からなるパッケージを具備してなる光デバイスの光
学素子基板の実装構造において、前記光学素子基板の両
側面近傍の表面には、溶接可能な材料からなるブロック
が固着されており、球レンズと側面に光分岐用フィルタ
とを備えたプリズムが前記光学素子基板の表面に形成さ
れた配置用溝に嵌め込まれて固着されており、前記光学
素子が前記光学素子基板上に形成した金属薄膜の上に配
置して固定されており、前記ブロックと前記パッケージ
の接触部分とが溶接部により溶接固定されていることを
特徴とする光学素子基板の実装構造が得られる。
【００１５】また、本発明によれば、前記ブロックは低
融点ガラスもしくは半田合金によって前記光学素子基板
に固着されていることを特徴とする光学素子基板の実装
構造得られる。
融点ガラスもしくは半田合金によって前記光学素子基板
に固着されていることを特徴とする光学素子基板の実装
構造得られる。
【００１６】また、本発明によれば、前記光学素子基板
の両側面近傍の表面には、ケミカルエッチングにより形
成した矩形溝もしくは切欠き部を有し、該矩形溝もしく
は切欠き部には、溶接可能な材料からなる前記ブロック
が固着されており、前記ブロックと前記パッケージの内
側面との間に隅肉溶接が施されていることを特徴とする
光学素子基板の実装構造が得られる。
の両側面近傍の表面には、ケミカルエッチングにより形
成した矩形溝もしくは切欠き部を有し、該矩形溝もしく
は切欠き部には、溶接可能な材料からなる前記ブロック
が固着されており、前記ブロックと前記パッケージの内
側面との間に隅肉溶接が施されていることを特徴とする
光学素子基板の実装構造が得られる。
【００１７】また、本発明によれば、前記ブロックは前
記基板に設けた貫通穴に固定されており、前記ブロック
が前記パッケージの底面に溶接されていることを特徴と
する光学素子基板の実装構造が得られる。
記基板に設けた貫通穴に固定されており、前記ブロック
が前記パッケージの底面に溶接されていることを特徴と
する光学素子基板の実装構造が得られる。
【００１８】
【作用】本発明の光学素子基板の実装構造によると、実
装される光学素子基板に溶接可能なブロックが固着され
ている。一方、光学素子基板を実装するパッケージは、
溶接可能な材料からなるか、もしくは溶接可能な箇所を
有している。光学素子基板はこのパッケージに収容さ
れ、光学素子基板に固着されている溶接用ブロックとパ
ッケージの溶接可能な材料からなる箇所が溶接固定され
る。ここで、光学素子基板の溶接用ブロックは、光学素
子を実装する前にあらかじめ基板表面に低融点ガラスを
用いて固定することも可能である。また、パッケージも
全体を溶接可能な金属材料で構成することが可能であ
る。
装される光学素子基板に溶接可能なブロックが固着され
ている。一方、光学素子基板を実装するパッケージは、
溶接可能な材料からなるか、もしくは溶接可能な箇所を
有している。光学素子基板はこのパッケージに収容さ
れ、光学素子基板に固着されている溶接用ブロックとパ
ッケージの溶接可能な材料からなる箇所が溶接固定され
る。ここで、光学素子基板の溶接用ブロックは、光学素
子を実装する前にあらかじめ基板表面に低融点ガラスを
用いて固定することも可能である。また、パッケージも
全体を溶接可能な金属材料で構成することが可能であ
る。
【００１９】このように、光学素子基板の表面に溶接材
料からなるブロックを低融点ガラスにより固着し、パッ
ケージも溶接可能な材料で構成し、ブロックとパッケー
ジをＹＡＧレーザなどにより溶接固定することにより、
位置ずれがなく、しかも生産性に優れた光学素子基板の
実装を容易に実現することができる。
料からなるブロックを低融点ガラスにより固着し、パッ
ケージも溶接可能な材料で構成し、ブロックとパッケー
ジをＹＡＧレーザなどにより溶接固定することにより、
位置ずれがなく、しかも生産性に優れた光学素子基板の
実装を容易に実現することができる。
【００２０】
【実施例】次に、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１および図２は本発明の光学素子基板の実装構造
を引用文献２に示した光半導体モジュールに適用した場
合の一実施例を示す。シリコン基板１の両側面近傍の表
面には、あらかじめフォトリソグラフィによりパターニ
ングし、ケミカルエッチングにより形成した矩形溝（切
欠き部）にコバー材からなるブロック２を４個所に低融
点ガラス３によって固着している。
る。図１および図２は本発明の光学素子基板の実装構造
を引用文献２に示した光半導体モジュールに適用した場
合の一実施例を示す。シリコン基板１の両側面近傍の表
面には、あらかじめフォトリソグラフィによりパターニ
ングし、ケミカルエッチングにより形成した矩形溝（切
欠き部）にコバー材からなるブロック２を４個所に低融
点ガラス３によって固着している。
【００２１】また、同時に球レンズ９と側面に光分岐用
フィルタ１１を備えたプリズム１０を、シリコン基板１
の表面に形成された配置用溝１２に嵌め込み、低融点ガ
ラス３により固着している。次に、ＬＤ素子７、ＰＤ素
子８を半田を用いてシリコン基板１上に形成した金属薄
膜の上に配置して固定している。これらブロック２と光
学素子であるＬＤ素子７、ＰＤ素子８を配置、固定した
シリコン基板１を、コバーからなる金属パッケージ４
（図２に示す）に収容し、シリコン基板１に固着したブ
ロック２とパッケージ４の接触部分をＹＡＧレーザ溶接
部１４により溶接固定している。このようにしてシリコ
ン基板１をパッケージ４に実装後、ＬＤ素子７、ＰＤ素
子８とパッケージ４にある接続端子１６をワイヤボンデ
ィングにより接続し、パッケージ４にカバー１７をし、
最後に光ファイバ端末５を光軸調整し、コバーガラス窓
１３でＹＡＧレーザにより溶接固定した。
フィルタ１１を備えたプリズム１０を、シリコン基板１
の表面に形成された配置用溝１２に嵌め込み、低融点ガ
ラス３により固着している。次に、ＬＤ素子７、ＰＤ素
子８を半田を用いてシリコン基板１上に形成した金属薄
膜の上に配置して固定している。これらブロック２と光
学素子であるＬＤ素子７、ＰＤ素子８を配置、固定した
シリコン基板１を、コバーからなる金属パッケージ４
（図２に示す）に収容し、シリコン基板１に固着したブ
ロック２とパッケージ４の接触部分をＹＡＧレーザ溶接
部１４により溶接固定している。このようにしてシリコ
ン基板１をパッケージ４に実装後、ＬＤ素子７、ＰＤ素
子８とパッケージ４にある接続端子１６をワイヤボンデ
ィングにより接続し、パッケージ４にカバー１７をし、
最後に光ファイバ端末５を光軸調整し、コバーガラス窓
１３でＹＡＧレーザにより溶接固定した。
【００２２】図３は同じ光半導体モジュールであるが、
本発明の光学素子基板の実装構造の他の形態による適用
例を示した図である。図１及び図２に示した例では、パ
ッケージ４に溶接固定するブロック２はシリコン基板１
の表面に形成した溝１２に嵌め込み、このブロック２と
パッケージ４のスミ肉部分を溶接したが、図３に示すよ
うに、シリコン基板１に設けた貫通穴に挿入して貫通さ
せ、ここにブロック２を嵌め込み固着し、ブロック２に
薄い箇所を設けておき、この部分にＹＡＧレーザをＹＡ
Ｇレーザ溶接部１４に照射し、パッケージ４に貫通溶接
してもよい。
本発明の光学素子基板の実装構造の他の形態による適用
例を示した図である。図１及び図２に示した例では、パ
ッケージ４に溶接固定するブロック２はシリコン基板１
の表面に形成した溝１２に嵌め込み、このブロック２と
パッケージ４のスミ肉部分を溶接したが、図３に示すよ
うに、シリコン基板１に設けた貫通穴に挿入して貫通さ
せ、ここにブロック２を嵌め込み固着し、ブロック２に
薄い箇所を設けておき、この部分にＹＡＧレーザをＹＡ
Ｇレーザ溶接部１４に照射し、パッケージ４に貫通溶接
してもよい。
【００２３】図４は同様に石英導波路型送受信モジュー
ルに適用した場合の一実施例の斜視図を示している。上
述のような光学素子７，８を配置、固定した光学素子基
板１のパッケージ４への実装だけでなく、石英導波路の
ような石英光導波路基板１８の実装にも適用可能であ
る。図１に示したのと同様、石英導波路６が形成された
シリコン基板１の表面に溝１２を形成し、低融点ガラス
３によりコバー材からなるブロック２を固着し、パッケ
ージ４にＹＡＧレーザ溶接固定した。
ルに適用した場合の一実施例の斜視図を示している。上
述のような光学素子７，８を配置、固定した光学素子基
板１のパッケージ４への実装だけでなく、石英導波路の
ような石英光導波路基板１８の実装にも適用可能であ
る。図１に示したのと同様、石英導波路６が形成された
シリコン基板１の表面に溝１２を形成し、低融点ガラス
３によりコバー材からなるブロック２を固着し、パッケ
ージ４にＹＡＧレーザ溶接固定した。
【００２４】本発明の実装構造を適用したこれらの光デ
バイスを温度サイクル試験し、従来の実装構造を用いた
光デバイスと比較評価を行った。この結果、従来のもの
は−２０〜７０℃の温度範囲の温度サイクル試験におい
て、約１００サイクル経過後、光出力の劣化が認められ
た。これに対し、本発明の実装構造を適用したものは１
０００サイクル経過後も光出力の劣化は認められず、安
定した特性が得られた。このように、本発明の光学素子
基板の実装構造を用いることで、信頼性の高い基板実装
が可能となった。
バイスを温度サイクル試験し、従来の実装構造を用いた
光デバイスと比較評価を行った。この結果、従来のもの
は−２０〜７０℃の温度範囲の温度サイクル試験におい
て、約１００サイクル経過後、光出力の劣化が認められ
た。これに対し、本発明の実装構造を適用したものは１
０００サイクル経過後も光出力の劣化は認められず、安
定した特性が得られた。このように、本発明の光学素子
基板の実装構造を用いることで、信頼性の高い基板実装
が可能となった。
【００２５】また、従来の樹脂１５を用いた実装では、
シリコン基板１とパッケージ４間に光を照射することが
できないことから光硬化性樹脂の適用が困難であり、通
常は熱硬化性樹脂を用いていた。従って、生産性も必ず
しも良くなかったが、本発明の実装構造を適用すること
により大幅に生産性の向上が実現できた。
シリコン基板１とパッケージ４間に光を照射することが
できないことから光硬化性樹脂の適用が困難であり、通
常は熱硬化性樹脂を用いていた。従って、生産性も必ず
しも良くなかったが、本発明の実装構造を適用すること
により大幅に生産性の向上が実現できた。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のように光導
波路基板や光半導体素子やレンズ、プリズムなどの光学
素子を配置、固定した光学素子基板をパッケージに実装
する構造として、光学素子基板にあらかじめ低融点ガラ
スを用いて溶接材料からなるブロックを固着しておき、
このブロックとパッケージをＹＡＧレーザなどにより溶
接固定することにより、光学素子基板とパッケージ間で
位置ずれのない信頼性の高い実装構造が実現できる。ま
た、樹脂を用いないことから、アウトガスの光学素子へ
の影響がなく、また生産性も大幅に向上させることがで
きる。
波路基板や光半導体素子やレンズ、プリズムなどの光学
素子を配置、固定した光学素子基板をパッケージに実装
する構造として、光学素子基板にあらかじめ低融点ガラ
スを用いて溶接材料からなるブロックを固着しておき、
このブロックとパッケージをＹＡＧレーザなどにより溶
接固定することにより、光学素子基板とパッケージ間で
位置ずれのない信頼性の高い実装構造が実現できる。ま
た、樹脂を用いないことから、アウトガスの光学素子へ
の影響がなく、また生産性も大幅に向上させることがで
きる。
【図１】本発明の光学素子基板の実装構造を引用文献２
に示した光半導体モジュールに適用した場合の一実施例
の斜視図である。
に示した光半導体モジュールに適用した場合の一実施例
の斜視図である。
【図２】本発明の光学素子基板の実装構造を引用文献２
に示した光半導体モジュールに適用した場合の一実施例
の斜視図である。
に示した光半導体モジュールに適用した場合の一実施例
の斜視図である。
【図３】図１に示した光半導体モジュールに本発明の光
学素子基板の実装構造の他の実施例を適用した場合の断
面図である。
学素子基板の実装構造の他の実施例を適用した場合の断
面図である。
【図４】同様に石英導波路型送受信モジュールに適用し
た場合の一実施例を示す斜視図である。
た場合の一実施例を示す斜視図である。
【図５】従来の光学素子基板の実装構造の断面図であ
る。
る。
１ シリコン基板 ２ ブロック ３ 低融点ガラス ４ パッケージ ５ 光ファイバ端末 ６ 石英光導波路 ７ ＬＤ素子 ８ ＰＤ素子 ９ 球レンズ １０ プリズム １１ フィルタ １２ 溝 １３ コバーガラス窓 １４ ＹＡＧレーザ溶接部 １５ 樹脂 １６ 接続端子 １７ カバー １８ 石英光導波路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 7/14 Ｈ０５Ｋ 7/14 Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも基板中に光導波路が形成され
ているか、もしくは基板の表面に光学素子が実装されて
いる光学素子基板と、前記光導波路もしくは前記光学素
子と光学的に結合する光ファイバと、前記光学素子基板
を収容する溶接可能な材料からなるパッケージを具備し
てなる光デバイスの光学素子基板の実装構造において、前記光学素子基板の両側面近傍の表面には、溶接可能な
材料からなるブロックが固着されており、球レンズと側
面に光分岐用フィルタとを備えたプリズムが前記光学素
子基板の表面に形成された配置用溝に嵌め込まれて固着
されており、前記光学素子が前記光学素子基板上に形成
した金属薄膜の上に配置して固定されており、前記ブロ
ックと前記パッケージの接触部分とが溶接部により溶接
固定されている ことを特徴とする光学素子基板の実装構
造。 - 【請求項２】 前記ブロックは低融点ガラスもしくは半
田合金によって前記光学素子基板に固着されていること
を特徴とする請求項１記載の光学素子基板の実装構造。 - 【請求項３】 前記光学素子基板の両側面近傍の表面に
は、ケミカルエッチングにより形成した矩形溝もしくは
切欠き部を有し、該矩形溝もしくは切欠き部には、溶接
可能な材料からなる前記ブロックが固着されており、前
記ブロックと前記パッケージの内側面との間に隅肉溶接
が施されていることを特徴とする請求項１記載の光学素
子基板の実装構造。 - 【請求項４】 前記ブロックは前記基板に設けた貫通穴
に固定されており、前記ブロックが前記パッケージの底
面に溶接されていることを特徴とする請求項１記載の光
学素子基板の実装構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343025A JP2763016B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 光学素子基板の実装構造 |
| US07/995,705 US5293441A (en) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Optical device capable of reliably fixing a substrate to a package |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343025A JP2763016B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 光学素子基板の実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175552A JPH05175552A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2763016B2 true JP2763016B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=18358361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343025A Expired - Fee Related JP2763016B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 光学素子基板の実装構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5293441A (ja) |
| JP (1) | JP2763016B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06300943A (ja) * | 1993-04-16 | 1994-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体素子モジュール |
| US5625732A (en) * | 1993-11-05 | 1997-04-29 | Motorola | Optical interface unit with detachable photonic device |
| JP2614018B2 (ja) * | 1994-06-29 | 1997-05-28 | 日本電気エンジニアリング株式会社 | 光ファイバ導入部の気密封止構造と気密封止方法 |
| US5487124A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-23 | The Whitaker Corporation | Bidirectional wavelength division multiplex transceiver module |
| US5485538A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | The Whitaker Corporation | Bidirectional wavelength division multiplex transceiver module |
| JPH08228444A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 錫不含電着塗装磁性芯 |
| US6304695B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-10-16 | Chiaro Networks Ltd. | Modulated light source |
| US7229763B2 (en) * | 2003-04-07 | 2007-06-12 | Beckman Coulter, Inc. | Assay system using labeled oligonucleotides |
| US7275877B2 (en) * | 2003-04-30 | 2007-10-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module having individual housing for an optical processing unit and an optical sub-assembly |
| CN102914832A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 快捷半导体(苏州)有限公司 | 晶片级成型的光耦合器 |
| US11249261B2 (en) | 2019-08-30 | 2022-02-15 | Oprocessor Inc | Optical module and optical communication network system having the same |
| EP4024103A1 (en) * | 2020-12-31 | 2022-07-06 | Oprocessor Inc | Optical module and optical communication network system having the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4474429A (en) * | 1982-03-04 | 1984-10-02 | Westinghouse Electric Corp. | Affixing an optical fiber to an optical device |
| US4615031A (en) * | 1982-07-27 | 1986-09-30 | International Standard Electric Corporation | Injection laser packages |
| EP0104882B1 (en) * | 1982-09-29 | 1986-08-27 | THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. | Optical fibre coupling assemblies |
| FR2562271B1 (fr) * | 1984-03-29 | 1986-07-18 | Telecommunications Sa | Connecteur d'une fibre optique et d'un photo-element, recepteur ou emetteur, et procede de positionnement de ceux-ci |
| JPS6377365U (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | ||
| JPS63208250A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-29 | Nec Corp | 集積回路のパツケ−ジ構造 |
| US5222170A (en) * | 1987-04-03 | 1993-06-22 | Bt&D Technologies Ltd. | Optical fiber device fabrication |
| JPS6464341A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Fujitsu Ltd | Photosemiconductor package |
| JP2628774B2 (ja) * | 1990-04-20 | 1997-07-09 | 株式会社日立製作所 | 光アイソレータ内蔵形半導体レーザモジュール |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343025A patent/JP2763016B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-12-23 US US07/995,705 patent/US5293441A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5293441A (en) | 1994-03-08 |
| JPH05175552A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980225 |
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